## PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS GAMMA PADA SAMPEL TANAH DI DAERAH KABUPATEN MAMUJU
Dzulqadri Imran 1 , Iswadi 1 , Sri Zelviani 1 , dan Elisabeth Supriyatni 2
1 Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Alauddin Makassar
2 Pusat Sains dan Teknologi Akselerator – Badan Tenaga Nuklir Nasional Email: dzulqadri.physics@gmail.com, wadi.phys.uin@gmail.com , sri.zelviani@uin-alauddin.ac.id
Abstract: The research aims to determine the level of radioactivity in the district  of  Mamuju  and  compare  it  with  other  land  activities.  and  prove previous  research  on  land  activity  in  Mamuju  is  quite  high. Measurements  are  done  using  the  method  of  counting  and  identifying. That is identifying the radionuclides contained in the sample according to the  Uranium  and  Thorium  series.  The  tools  used  are  LBC  (Low Background  Counter)  and  Gamma  spectrometry.  The  results  showed that:  land activity in all samples has exceeded the limits established by PERKA  BAPETEN  and  IAEA  (International  of  Atomic  Agency).  The highest radioactivity results are found in the Takandeang region. And on all  three  samples  showed  the  results  of  a  very  significant  natural radionulida activity  on  vulnerable  concentrations of activity  in  European countries.
Keywords: radioactivity, land, regency of Mamuju

## 1. PENDAHULUAN
Radiasi  pengion  berada  dimanapun  di  dunia  dan  hampir  tidak  ada  satupun yang tidak mengandung unsur radioaktif. Telah diketahui bahwa  setiap hari manusia selalu terpapar radiasi alam baik  radiasi kosmik, radiasi terestrial yang terutama dari radionuklida primordial di kerak bumi yaitu uranium dan throrium beserta luruhannya.
Naturally  Occuring  Radioactive  Material (NORM)  merupakan  sumber  radiasi alam  yang  terjadinya  bersamaan  dengan  terciptanya  alam  semesta.  NORM  akan ditemukan disemua tempat di dunia dengan tingkat konsentrasi yang berbeda-beda. Sumber  radiasi  NORM  dipengaruhi  oleh  keberadaan  batuan  dari  deret  Uranium ataupun  deret  Thorium  di  suatu  tempat.  Karena  berasal  dari  alam,  keberadaan sumber  radiasi  ini  tidak  dapat  dihindari,  namun  dapat  dikendalikan  potensi bahayanya.  IAEA  menganggap  fenomona  alam  tersebut  sebagai  sumber  radiasi existing ( exixting exposure).
Dari peta laju dosis radiasi lingkungan yang dibuat berdasarkan hasil survei yang  dilakukan  Pusat  Teknologi  Keselamatan  dan  Metrologi  Radasi  (PTKMR), BATAN sampai tahun 2010, diketahui bahwa di Indonesia terdapat beberapa daerah yang  mempunyai  radiasi  latar  alam  yang  lebih  tinggi  dari  daerah  lain,  diantaranya adalah  Kabupaten  Mamuju  di  Sulawesi  Barat.  Pengukuran  yang  dilakukan  antara lain pengukuran eksternal terhadap tingkat paparan radiasi gamma. Tingkat paparan
radiasi  gamma  rerata  di  Kabupaten  Mamuju  sebesar  0,631  ±  0,569  µSv/jam  , sedangkan tingkat laju dosis radiasi total eksternal rerata di Indonesia adalah 0,067 µSv/jam.  Pengukuran  radiasi  gamma  di  lingkungan  dilakukan  secara  langsung menggunakan  mobil  yang  dilengkapi  dengan porTabel  gamma  ray  spectrometer (surveimeter  Exploranium  Model  GR-130),dan Global  Positioning  System (GPS) pada grid 30 km x 30 km.
Penelitian  tentang  radioaktivitas  di    Mamuju  juga  pernah  dilakukan  oleh Moekhammad Alfiyan dengan melakukan pengukuran di seluruh wilayah Kabupaten Mamuju.  Pengukuran  laju  paparan  eksternal  dilakukan  dengan  metode airborne , menggunakan  2  (dua)  buah  peralatan  Radeye,  dengan  nomor  seri  Radeye PRD/SN.3102 dan Radeye PRD/SN.3156. Pengukuran lebih mendalam dilakukan di daerah-daerah  yang  tingkat  radiasinya  dianggap  paling  signifikan.  Pengukuran  laju dosis gamma menggunakan alat ukur RadEye PRD di sepanjang jalan yang dilewati. Hasil  pengukuran  paparan  radiasi  menunjukkan  tingkat  radiasi  alam  di  kabupaten Mamuju  pada  rentang  0,20 μSv/jam  sampai  dengan 2,84  μSv/jam,  sedangkan  nilai rata- rata  dunia  adalah  0,08  μSv/jam.  Tingkat  radiasi  yang  signifikan  ditemukan  di Desa  Botteng  dan  Desa  Takandeang.  Hasil  analisis  sampel  tanah  menunjukan konsentrasi  aktivitas  Th-232  teritinggi  sebesar  2,909±0,273  Bq/gram.  Konsentrasi radon  di  beberapa  rumah  penduduk  melampaui  nilai  reference  level  sebesar  300 Bq/m 3 .  Tingkat  radiasi alam  NORM  di  Kabupaten  Mamuju  disebabkan  oleh  kondisi geologi  kabupaten  Mamuju  yang  terletak  dalam formasi  gunung  api  adang dengan luas 820 km 2 .

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  dua  alat  yang  berbeda.  Yaitu  dengan menggunakan  alat  cacah  latar  rendah  (LBC)  dan  Spektrometri  Gamma.  Serta identifikasi secara manual untuk mengetahui induk dari anak luruh radionuklida yang terdeteksi pada alat.
Pengambilan  sampel dilakukan  secara  langsung di  tiga  kecamatan berbeda di  Kabupaten  Mamuju.sampel  kemudian  untuk  preparasi  sampel  dilakukan  di laboratotium  preparasi  PSTA-BATAN.  Sampel  dikeringkan  selama  3-4  hari  sampai benar-benar  kering,  kemudian  dibersihkan  dari  akar  tanaman  dan  daun  pada sampel,  kemudian  sampel  dimasukkan  ke  dalam  ballmill  untuk  dihaluskan  dan diayak dengan ayakan 200 mesh.  Setelah preparasi sampel selesai, maka sampel yang  telah  diayak  dimasukkan  ke  dalam  vial  plastik  untuk  dimasukkan  ke  dalam kamar detektor spektrometri gamma. Dan diatur wajtunya selama 12 jam.Sedangkan untuk LBC, sampel yang telah digerus dan diayak dimasukkan ke dalam planset dan ditimbang  dalam  neraca  analitik  hingga  berat  sampel  mencapai  1  gram.setelah ditimbang, sampel kemudian distabilkan dengan menggunakan air suling (Aquades) dan  dikeringkan  di  atas  hotpale  hingga  sampel  mengering.  Dan  dimasukkan  ke dalam  kamar  detector  LBC  dan  dicacah.  Sebelum  sampel  dicacah  ke  dalam  alat, terlebih  dahulu  planset  kosong  dimasukkan  ke  dalam  detector  lbc  untuk  diukur cacah latarnya selama 30 menit. Sampel dicacah selama 30 menit.
Sebelum  melakukan  perhitungan  aktivitas  dengan  menggunakan  alat  lbc, terlebih dahulu ditentukan efisiensi alat LBC dengan menggunakan sumber standar K-40 dari KCl dengan menggunakan rumus :
Effisiensi = 𝑐𝑎𝑐𝑎ℎ 𝑛𝑒𝑡 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑙𝑢𝑟𝑢ℎ𝑎𝑛 𝐾−40 𝑝𝑒𝑟 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑥 100 % (1)
Dan  didapatkan  hasil  efisiensi  alat  lbc  adalah  5,99  %.    Untuk  perhitungan aktivitas alat LBC setelah didapatkan hasil cacah latar dan cacah sampel nya   maka aktivitas sampel dihitung dengan menggunakan rumus :
A = C.100 60.W.Ef Bq gram ⁄ (2)
Sedangkan  untuk  perhitungan  aktivitas  tanah  dengan  menggunakan  alat spektrometri  gamma,  setelah  dicacah  selama  12  jam  maka  akan  diperoleh  hasil radionuklida  alam  pemancar  gamma  yang  terbaca  dalam  sampel.  Sebelum melakukakn  perhitungan  aktivitas  sampel,  dilakukan  kalibrasi  energi  dan  kalibrasi efisiensi  pada  alat  spektrometri  gamma.  Kalibrasi  energi  dilakukan  dengan menggunakan  aplikasi  maestro-32  .  dan  untuk  kalibrasi  efisiensi  dengan menggunakan sumber standar soil 6. Dengan menggunakan rumus :
Efisiensi = a.(X b ) (3)
Rumus untuk menghitung aktivitas radionuklida adalah :
Aktivitas gamma = Cps Ef.Yield.w Bq/g (4)
Dan  untuk  identifikasi  radionuklida  terkandung  dalam  sampel,  identifikasi dilakukan  dengan  mengelompokkan  radionuklida  berdasarkan  deret  Thorium  dan Uranium. Dan aktivitas masing-masing radionuklida dijumlahkan dan dirata-ratakan. Sebagai  data  pembanding  maka  diambil  data  dari  aktivitas  tanah  di  daerah Yogyakarta dan untuk aktivitas rata-rata sebagai data pembanding di ambil dari data konsentrasi radionuklida alam dalam tanah di negara  lain oleh IAEA.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Perhitungan Aktivitas  Tanah
Tabel 1. Aktivitas tanah di Kabupaten Mamuju
NO Lokasi Berat Cuplikan (gram ) Laju Cacah ( CPM ) Eff (%) Aktivitas (Bq/gr) Cuplikan Latar Netto 1 Takandeang 1 47,49 2,22 45,27  5,99 12,59
2 Binanga 1 12,84 2,22 10,62  5,99 2,96 3 Botteng 1 1 11,62 2,22 9,40 5,99 2,62
Pada  pengukuran  aktivitas  tanah  menggunakan  LBC  dilakukan  pengukuran sebanyak  3 sampel, 1 sampel diambil dari masing-masing titik lokasi yang berbeda yaitu 1 sampel di daerah Takandeang, 1 sampel di daerah takandeang dan 1 sampel di daerah Botteng. Dari tabel IV.1 hasil pengukuran diketahui bahwa aktivitas tertingi berada  di  daerah  Takandeang  dengan  aktivitas  tanah  mencapai  12,59  Bq/gram. aktivitas  tanah  di  Binanga  (  Depan  Rujab  Bupati  )  mencapai  2,96  Bq/gram  dan  di daerah Botteng 1 aktivitas tanah mencapai 2,62 Bq/gram.
Tabel 2. Aktivitas tanah di Daerah Yogyakarta sebagai data pembanding
NO Lokasi Berat Cuplikan (gram ) Laju Cacah ( CPM ) Eff (%) Aktivitas (Bq/gr) Cuplikan Latar Netto 1 Ut.Gd. Bengkel 1 3,87 2,73 1,13 5,99 0,32 2 Timur lapangan tennis 1 4,37 2,73 1,63 5,99 0,45 3 Kledokan 1 4,27 2,73 1,53 5,99 0,43
Jika  dibandingkan  dengan  tabel  2  data  hasil  pengukuran  aktivitas  tanah  di sekitar  wilayah  Yogyakarta  oleh  PSTA  BATAN  bulan  Agustus  2018,  aktivitas  rata- rata  tanah  normal  tidak  mencapai  1  Bq/gram.  Hal  ini  menujukkan  bahwa  aktivitas tanah  di  daerah  Mamuju  memang  menunjukkan  aktivitas  radionuklida  alam  yang cukup  tinggi.  dan  untuk  mengetahui  penyebab  tingginya  aktivitas  tanah  tersebut, maka  dilakukan  pengukuran  dengan  spektrometri  gamma  pada  sampel  untuk mengetahui  unsur  radionuklida  alam  pemancar  gamma  yang  terkandung  pada sampel tersebut.

## Spektrometri Gamma
Gambar 1. Hasil perhitungan aktivitas gamma menggunakan spektrometri gamma.
Grafik  diatas  menunjukkan  hasil  pengukuran  aktivitas  rata-rata  radionuklida pemancar  gamma  yang  terkandung  di  daerah  Takandeang,  Botteng,dan  Binanga dengan  menggunakan  alat  spektrometri  gamma.  Jika  kita  membandingkan  ketiga tabel hasil pengukuran  aktivitas tanah yang ada pada grafik dapat diketahui bahwa pengukuran  aktivitas  tertinggi  berada  pada  sampel  tanah  Takandeang  dengan aktivitas  total  rata-rata  sampel  mencapai  8,034  Bq/g.  Kemudian  di  daerah  Botteng aktivitas  nya  mencapai  2,419  Bq/g.sedangkan  untuk  aktivitas  tanah  di  daerah Binanga 1,455 Bq/g. Berdasarkan data BSS 115 Tahun 2011 yang diterbitkan oleh IAEA (  International  Atomic  Energy  Agency) ,  aktivitas    tanah  normal  untuk  deret Uranium  dan  Thorium  adalah  1  Bq/g.  Sedangkan  k-40  batas  aktivitas  adalah  10 Bq/g. Dan jika melebihi batas itu, maka perlu diadakan pengawasan oleh pihak yang berwenang,dalam  hal  ini  BAPETEN.  Karena  aktivitas  total  pada  ketiga  sampel melebihi  batas  yang  ditetapkan  oleh  IAEA  dan  PERKA  BAPETEN,  maka  sangat penting  untuk  dilakukan  pengawasan  lebih  lanjut  terhadap  kawasan  ini,  baik terhadap penerima dosis maupun dampak-dampak lain.
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 BINANGA BOTTENG TAKANDEANG 1,5 2,41 8,03 AKTIVITAS TOTAL RATA-RATA NUKLIDA

## Identifikasi Deret Peluruhan
Gambar 2. Grafik aktivitas uranium, thorium, radium dan potasium.
Dari  beberapa  nuklida  yang  teridentifikasi  dalam  semua  sampel,  kita  dapat mengelompokkan  radionuklida  tersebut  dalam  deret  peluruhan    Th-232  dan  U-238 dimana  U-235,Th-231  (termasuk  deret  peluruhan  U-235,  akan  tetapi  karena  dalam setiap  U-238  pasti  terdapat  U-235  sehingga  U-235  dan  Th-231  dimasukkan  dalam deret  U-238).  Kemudian  Pb-214,  Bi-214  merupakan  deret  peluruhan  dari  U-238 sedangkan Pb-212, Bi-212 dan Ac-228 merupakan deret peluruhan dari Th-232. Ra- 226 dan K-40.
Dan  pada grafik  2  menunjukkan aktivitas total  dari  deret  Uranium,  Thorium, Potasium,  dan  Radium.  Setelah  dikelompokkan  dan  diperoleh  hasil  aktivitas  total untuk  radionuklida  deret  U-238  tertinggi  terdapat  di  daerah  Takandeang  dengan aktivitas rata-rata adalah 4,96 Bq/g. Sedangkan untuk deret Th-232 aktivitas tertinggi dapat  dilihat  di  daerah  Takandeang  dengan  aktivitas  rerata  radionuklida  mencapai 7,75 Bq/g. Data hasil aktivitas deret Th-232 ini sesuai dengan penelitian sebelumnya oleh Moekhamed Alfian PTKMR-BATAN (2016) yang menunjukkan aktivitas tertinggi berada di  daerah  Takandeang dan  Botteng. Kemudian  untuk  Ra-226  yang  terbaca pada  sampel  menunjukkan  hasil  aktivitas  paling  tinggi  jika  dibandingkan  dengan nuklida  lain  dalam  sampel.  Untuk  aktivitas  Ra-226  aktivitas  tertinggi  ditemukan  di daerah Takandeang dengan aktivitas sampel mencapai 25,76 Bq/g. Sedangkan nilai batas  yang  ditetapkan  oleh  BAPETEN  dan  IAEA  adalah  1  Bq/g.  Hasil  pengukuran sudah sangat melampaui batas yang telah ditetapkan. Sedangkan untuk aktivitas K- 40 pada sampel memiliki aktivitas rata-rata yang tidak mencapai 1 Bq/g dan masih di bawah  batas  normal  yang  aktivitasnya  tidak  mencapai  nilai  atas  yang  dikeluarkan oleh IAEA yaitu 10 Bq/g.
0 5 10 15 20 25 30 TH-232 U-238 RA-226 K-40 1,52
1,04 3,91 0,38 3,25 0,56 7,88 0,02 7,75 4,96 25,76 0,33

## TINGKAT AKTIVITAS RADIONUKLIDA ALAM
BINANGA BOTTENG TAKANDEANG
Tabel 2 . Konsentrasi aktivitas Radionuklida alam normal dalam material tanah
Setelah  kita  mengelompokkan  radionuklida  dalam  sampel  maka  kita  bisa membandingkan  konsentrasi  deret  U-238  dan  Th-232  dari  sampel  dengan  tabel konsentrasi  radionuklida  alam  normal  dalam  material  tanah  yang  diterbitkan  oleh United Nation Scientific Committee on The Effect of Atomic Radiation (UNSCEAR).
Tabel 3 . Konsentrasi radionuklida alam pada tanah di beberapa negara lain
Dari  tabel  diatas    menunjukkan  konsetrasi  radionuklida  alam  dalam  tanah untuk  deret  K-40  di  tanah  Mamuju  masih  dalam  rerata  yang  hampir  sama  dengan negara-negara  yang  ada dalam  tabel  tersebut.  Yaitu sekitar  0,38  Bq/g. Sedangkan untuk deret U-238 dalam sampel berada pada range 1,57 – 11,4 Bq/g. Sedangkan di negara-negara  lain  menunjukkan aktivitas berada  pada  range  yang  tidak  mencapai 1.  Begitu  pula  untuk  deret  Th-232  menunjukkan  aktivitas  radionuklida  pada  range 4,18 – 13,07 Bq/g.  Sedangkan dalam  tabel  aktivitas tanah di  negara  lain  tidak  ada satupun  negara  yang  menunjukkan  untuk  deret  Th-232  mencapai  pada  range  1
Bq/g.  Dan  untuk  Ra-226  menunjukkan  konsetrasi  yang  sangat  tinggi  jika dibandingkan dengan negara lain, yaitu tertinggi 25,76 Bq/g.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa:
1.  Pada  pengukuran  dengan  menggunakan  LBC  ( Low  Background  Counter )  hasil pengukuran  menunjukkan  adanya aktivitas  yang cukup tinggi  dari  ketiga  sampel yang  telah  diukur.  Aktivitas  tertinggi  berada  di  daerah  Takandeang  dengan  nilai aktivitas  mencapai  12,59 Bq/g. Kemudian di  daerah  Binanga  aktivitas  mencapai 2,96  Bq/g  dan  di  daerah  Botteng  aktivitas  tanah  mencapai  2,62  Bq/g.  Jika dibandingkan dengan data pengukuran LBC oleh PSTA-BATAN aktivitas tanah di daerah  Yogyakarta  menunjukkan  aktivitas  tanah  tidak  mencapai  1  Bq/g.  hal  ini dapat  membuktikan  bahwa  adanya  nilai  aktivitas  yang  cukup  signifikan  jika dibandingkan dengan data hasil pengukuran yang diperoleh di daerah Mamuju.
2.  Pada  pengukuran  dengan  menggunakan  Spektrometer  Gamma,  hasil pengukuran  menunjukkan  aktivitas  radionuklida  tanah  yang  sangat  tinggi  dari ketiga  sampel.  Aktivitas  radionuklida  tertinggi  berada  di  daerah  Takandeang dengan aktivitas total mencapai 8,03 Bq/g.  Botteng 2,41 Bq/g. dan Binanga 1,5 Bq/g.  Sedangkan  batas  yang  diizinkan  untuk  radionuklida  alam  deret  Uranium dan Thorium berdasarkan IAEA adalah 1 Bq/gram. Hasil aktivitas yang tinggi dari ketiga sampel menunjukkan adanya kandungan radionuklida alam yaitu Uranium dan Thorium
3.  Aktivitas pada sampel telah melampaui batas normal yang telah ditetapkan oleh IAEA (International of Atomic Energy Agency) Yaitu 1 Bq/g. Sedangkan untuk K- 40  masih  dibawah  batas  konsentrasi  yaitu  10  Bq/g.  Untuk  itu  perlu  adanya pengawasan  yang  lebih    lanjut  dari  pihak  yang  berwenang  dalam  hal  ini BAPETEN.

## DAFTAR PUSTAKA
A.Zubaidah,YantiLusianti,dkk.2012. Respon  Sitogenik  Penduduk  Daerah  Radiasi Alam di Kabupaten Mamuju Sulawesi Barat .Jogyakarta: BATAN
Alfiyan,Moakhamad.2016. Tantangan  Pengawasan  Naturally  Occuring    Radiactive Material (NORM) di Kabupaten Mamuju . Yogyakarta: BATAN
E.Martin,James.2013. Physics  for  raduiation  Protection.Third  Edition .Weinhem: WILLEY-VCH GmbH&Co.KGaA
IAEA,2011. Radiation protection and safety of radiation sources : international basic safety  standards:  general  safety  requirements –Interim  edition. Vienna  : International Atomic Energy Agency
Tenrimaya,anisa,dkk.  2015. Pengukuran  Konsetrasi  Gas  Thoron  di  Udara. Jakarta :BATAN
Wahyuningsih,  Sry.Siswanti.2010. Pengukuran  Radioaktif  Beta  Total  Pada  Sampel Tanah Di Kawasan Reaktor Nuklir Kartini Tahun 2010 . Yogyakarta : BATAN